基于混合基底的可配置FFT/IFFT协处理器制造技术

本发明专利技术提出了一种基于混合基底的可配置FFT/IFFT协处理器，旨在实现信道数据和信号数据的可配置处理，及基2、基3和基5任意组合点数的FFT/IFFT计算，包括配置参数模块、流水线FFT/IFFT处理模块和存储缓冲模块，流水线FFT/IFFT处理模块接收输入的配置参数模块的蝶形运算单元数和截位参数，截位参数的选取受输入数据类型参数控制，实现信道数据和信号数据的配置，然后根据蝶形运算单元数和截位参数做基2、基3和基5任意组合点数的FFT/IFFT运算，并将其运算结果存储到存储缓冲模块，最终输出FFT/IFFT的运算结果，可用于无线通信、数字通信和高速图像处理。

【技术实现步骤摘要】
基于混合基底的可配置FFT/IFFT协处理器
本专利技术属于通信
，涉及一种基于混合基底的可配置FFT/IFFT协处理器，可用于无线通信、数字通信和高速图像处理。
技术介绍
FFT/IFFT作为数字信号处理强有力的工具，已广泛地应用于各类信号分析、语音识别、图像处理、频谱估计和无线通信等领域。不同应用背景和场合，需要不同性能的FFT/IFFT协处理器，特别是随着正交频分复用技术的出现，不同的正交频分复用系统需要FFT/IFFT处理的数据点数不同。而随着社会的发展，各种通信系统出现融合，因此如何更快速、更灵活地实现FFT/IFFT，使得设计满足各种系统的要求变得越来越重要。现有的FFT/IFFT协处理器主要包括控制模块、流水线FFT/IFFT运算模块、存储缓冲模块，其中控制模块主要是对输入数据进行FFT/IFFT运算所需的蝶形运算的级数进行控制，并将该控制模块参数输入流水线FFT/IFFT处理装置，流水线FFT/IFFT根据所述蝶形运算的级数，对不同点数的输入数据进行多级的蝶形运算得到输入数据的FFT/IFFT运算结果，并将得到的FFT/IFFT运算结果发送至输出缓冲装置；输出缓冲装置，用于存储流水线FFT/IFFT处理装置输出的FFT/IFFT运算结果，并输出所述FFT/IFFT运算结果来实现相应点数的FFT/IFFT的运算。上述协处理器所实现的仅仅是基2和基3组合点数的FFT/IFFT，且对输入数据采取无差别处理。然而在短波通信系统中，基于Turbo的频域均衡中需要涉及到大量的FFT/IFFT计算，比如做960、480、240等多种点数的FFT/IFFT且需要对输入数据进行差别处理。现有的FFT/IFFT协处理器显然不能对信道数据和信号数据做可配置处理且不能实现给定范围内的基2、基3、基5任意组合点数的FFT/IFFT，但是在实际应用中由于信道数据和信号数据本身特性的不同，处理也应不同，实际中信道一般是稀疏的，则需要补足0来满足FFT/IFFT点数要求，如果对信道数据和信号数据采取统一的处理，则会导致误差比较大，因此有必要对信道数据和信号数据根据实际情况进行可控制的处理。例如，授权公告号为CN101937423B、名称为“一种流水式FFT/IFFT的处理系统”的中国专利，公开了一种流水式FFT/IFFT的处理系统，包括控制装置、流水线FFT/IFFT处理装置和输出缓冲装置，其中控制装置，用于接收输入参数，输入参数包括对FFT或IFFT运算所需的级数，并将该输入参数发送至流水线FFT/IFFT处理装置；流水线FFT/IFFT处理装置，用于接收输入数据，并根据所述蝶型运算的级数，对不同点数的输入数据进行多级的蝶形运算得到输入数据的FFT/IFFT运算结果，并将得到的FFT/IFFT运算结果发送至输出缓冲装置；输出缓冲装置，用于存储流水线FFT/IFFT处理装置输出的运算结果，并输出所述FFT/IFFT运算结果。该专利对于输入数据采取无区别对待，即没有区分信道数据和信号数据，无法实现对信道数据和信号数据的可配置处理，且只能实现基2和基3组合点数的FFT/IFFT，其运算灵活性和实用性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提出了一种基于混合基底的可配置FFT/IFFT协处理器，旨在实现信道数据和信号数据的可配置处理，及基2、基3和基5任意组合点数的FFT/IFFT计算。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：基于混合基底可配置FFT/IFFT协处理器，包括配置参数模块、流水线FFT/IFFT处理模块和存储缓冲模块，其中：配置参数模块，包括数据类型参数模块、蝶形运算单元数模块和截位参数模块，所述数据类型参数模块，用于对截位参数模块进行控制；所述蝶型运算单元数模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块里FFT/IFFT点数进行设置；所述截位参数模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块的中间数据进行截位；流水线FFT/IFFT处理模块，包括输入数据模块以及依次连接的基2处理模块、基3处理模块和基5处理模块，所述输入数据模块，用于给基2处理模块输入信道数据和信号数据；所述基2处理模块，用于对输入数据模块的输出数据进行基2-DIF运算；所述基3处理模块，用于对基2处理模块的输出数据进行基3-DIF运算；所述基5处理模块，用于对基3处理模块的输出数据进行基5-DIF运算，并将运算结果输入存储排序模块；存储缓冲模块，包括数据缓冲模块和存储排序模块，所述数据缓冲模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块的中间数据进行饱和处理并缓冲；所述存储排序模块，用于存储运算数据和旋转因子同时产生读取地址，并根据读取地址输出最终数据。上述的基于混合基底可配置FFT/IFFT协处理器，所述基2处理模块、基3处理模块和基5处理模块，其中：基2处理模块，包括多级基2处理子模块，每级基2处理子模块包括基2移位寄存器模块和基2蝶形处理模块，其中，基2移位寄存器模块，用于对基2处理模块输入数据进行移位，基2蝶型处理模块，用于对基2处理模块输入数据做蝶型运算；基3处理模块，包括基3移位寄存器模块和基3蝶形处理模块，其中基3移位寄存器模块用于对基3处理模块输入数据进行移位，基3蝶型处理模块用于对基3处理模块输入数据做蝶型运算；基5处理模块，包括基5移位寄存器模块和基5蝶形处理模块，其中基5移位寄存器模块用于对基5处理模块输入数据进行移位，基5蝶型处理模块用于对基5处理模块输入数据做蝶型运算。上述的基于混合基底可配置FFT/IFFT协处理器，其特征在于，所述存储排序模块，包括数据存储模块、旋转因子存储模块和地址生成模块，其中：数据存储模块，用于存储基5处理模块的输出数据；旋转因子存储模块，用于通过块ROM的方式预先存储量化的旋转因子；地址生成模块，用于采用倒序方式产生读写数据存储模块的地址。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：本专利技术通过配置参数模块中的数据类型参数模块控制截位参数模块，实现了对信道数据和信号数据的可配置处理，并根据蝶型运算单元数模块和截位参数模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块里FFT/IFFT点数进行设置，流水线FFT/IFFT处理模块做相应点数的FFT/IFFT运算，从而实现任意基2、基3和基5组合点数的FFT/IFFT，与现有技术相比，有效地提高了FFT/IFFT协处理器的灵活性和实用性。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的截位参数模块结构示意图；图3是本专利技术的基2处理子模块工作原理示意图；图4是本专利技术的基3处理模块工作原理示意图；图5是本专利技术的基5处理模块工作原理示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步详细说明：参照图1，基于混合基底可配置FFT/IFFT协处理器，包括配置参数模块、流水线FFT/IFFT处理模块和存储缓冲模块，其中：配置参数模块，包括数据类型参数模块、蝶形运算单元数模块和截位参数模块，所述数据类型参数模块，用于对截位参数模块进行控制，用一个一位寄存器实现，其中寄存器的值1表示信号数据，值0表示信道数据；所述蝶型运算单元数模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块里FFT/IFFT点数进行设置；所述截位参数模块，用于对流水线FFT/IF本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混合基底可配置FFT/IFFT协处理器，其特征在于，包括配置参数模块、流水线FFT/IFFT处理模块和存储缓冲模块，其中：配置参数模块，包括数据类型参数模块、蝶形运算单元数模块和截位参数模块，所述数据类型参数模块，用于对截位参数模块进行控制；所述蝶型运算单元数模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块里FFT/IFFT点数进行设置；所述截位参数模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块的中间数据进行截位；流水线FFT/IFFT处理模块，包括输入数据模块以及依次连接的基2处理模块、基3处理模块和基5处理模块，所述输入数据模块，用于给基2处理模块输入信道数据和信号数据；所述基2处理模块，用于对输入数据模块的输出数据进行基2‑DIF运算；所述基3处理模块，用于对基2处理模块的输出数据进行基3‑DIF运算；所述基5处理模块，用于对基3处理模块的输出数据进行基5‑DIF运算，并将运算结果输入存储排序模块；存储缓冲模块，包括数据缓冲模块和存储排序模块，所述数据缓冲模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块的中间数据进行饱和处理并缓冲；所述存储排序模块，用于存储运算数据和旋转因子同时产生读取地址，并根据读取地址输出最终数据。...

【技术特征摘要】
1.一种基于混合基底可配置FFT/IFFT协处理器，其特征在于，包括配置参数模块、流水线FFT/IFFT处理模块和存储缓冲模块，其中：配置参数模块，包括数据类型参数模块、蝶形运算单元数模块和截位参数模块，所述数据类型参数模块，用于对截位参数模块进行控制；所述蝶型运算单元数模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块里FFT/IFFT点数进行设置；所述截位参数模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块的中间数据进行截位；流水线FFT/IFFT处理模块，包括输入数据模块以及依次连接的基2处理模块、基3处理模块和基5处理模块，所述输入数据模块，用于给基2处理模块输入信道数据和信号数据；所述基2处理模块，用于对输入数据模块的输出数据进行基2-DIF运算；所述基3处理模块，用于对基2处理模块的输出数据进行基3-DIF运算；所述基5处理模块，用于对基3处理模块的输出数据进行基5-DIF运算，并将运算结果输入存储排序模块；存储缓冲模块，包括数据缓冲模块和存储排序模块，所述数据缓冲模块，用于对流水线FFT/IFFT处理模块的中间数据进行饱和处理并缓冲；所述存储排序模块，用于存储运算数据和旋转因子同时产生读取地址，并根据读取地...

【专利技术属性】
技术研发人员：马卓，屈建云，杜栓义，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61